2300年前的秘鲁天文台遗址
从秘鲁首都利马向西北行约400km，海岸沙漠中有一处分布约4km2古代遗址，称为Chankillo（南纬9.56°，西经78.23°）。遗址的西北角小山顶上，是一个长约300m的近圆形城址。厚实而规则的双重城垣，结构复杂的门道，城中两个浑圆的建筑遗址，都给人以深刻印象。圆城向东南约1km，一座南北方向的小山脊上，整齐排列着一行13座石块砌成的立方形塔，长达200m，尾部（南头）稍向西偏。十三塔的周围分布着大量城墙和建筑物遗址。这一组造型奇特的建筑，被认为是一个古国的礼仪祭祀中心，或可称为“圣城”。对建筑木料和种籽、纤维等残余物的17组碳14测年显示，他们存在于距今2350-2000年前。
图3. Google卫星照片上的Chankillo遗址（上北下南，图下面的标尺是200m）。
图1. 十三塔鸟瞰（左北右南面向东）。
图2. 塔上的楼梯。
塔呈长方或近似长方的平行四边形，底部稍大，顶部平坦。每个塔的南北各有一个嵌入式楼梯直达塔顶，因此塔顶呈“工”字形。从侧面看，尽管山脊高度参差，但13座塔的顶部连成一条光滑的弧线，被塔与塔的间隙整齐地分割。
最近，Ghezzi1和Ruggles在Science上发表文章指出（Science,315卷1239页,2007），十三塔是2300年前古人用来观测日出以定日期的天文设施。
十三塔的西边200m开外，有两座院墙。东南院墙结构特别：南墙外有一条独立的走廊，其东南口朝向十三塔（图4C）。这个门口与Chankillo别的门口结构不同，没有安装木门的痕迹。同时开口处发掘出陶器、贝壳、石器供品，也是别的门口所没有的。Ghezzi1等估计献祭仪式通过这个走廊并且停留在其末端以观测十三塔，这个门口就是观测太阳的“西观测点”。从西观测点观看十三塔，形成一道齿状地平线，其北边与远山衔接。经测量这条“地平线”上的每个特征点（例如每个塔的底左、顶左、顶中、顶右、底右）的方位角和仰角，就可以计算出2300年前太阳经该点升起的日期。同时计算也经过实际观测的证实。计算结果如图5所示：夏至时（格里历6月21日），日出点在最北塔（塔1）的北边；冬至日出在最南塔（塔13）的塔顶。图中还标明了两至日的时间平分日（与天文学的春分、秋分略有差别）日出位置和轨迹。此外，在美洲原住民文化中，太阳经过天顶（这时太阳赤纬等于当地地理纬度）以及反天顶（这时太阳赤纬等于当地纬度的负值）的日子具有特殊意义，因此图5中也标出了这两个日期的日出。
十三塔东边约200m，有一座孤立的6m见方的房基残存（仅存三面墙基，见图4C）。Ghezzi1等认为这里是“东观测点”。根据计算，从这一点所见十三塔和周年日落的情景如图6所示。图中可见，夏至日落在最北塔（塔1）的北侧；冬至日落在最南塔的南侧（注意，由于塔列的南头稍向西偏，所以在东观测点上看不到最南头的塔13和南头两条塔间间隙，“最南塔”变成了塔12）。此外，由图1和图4还可以看到Chankillo建筑的另一个特点：几乎所有建筑的走向，都和冬至日出-夏至日落的方向一致。
图4. 东西观测点平面图（上北下南）
图5. 西观测点看到的太阳升起方向（左北右南）
图6. 东观测点看到的太阳下落方向（左南右北）
美洲原住民文化有深厚的太阳崇拜传统。美国亚利桑那霍皮人的Walpi村、秘鲁库斯科以太阳神庙为中心的辐射线遗迹和“太阳柱”、墨西哥太阳金字塔都是著名的证据。因此，推测Chankillo的十三塔为“观象授时”的天文设施和太阳崇拜祭祀中心，是有根据的。
十三塔的天文功能也还存在一些疑问。任何一个南北方向的类似建筑（例如北京附近的某段长城），都可以在它的东西边各找到一个观测点，严格地符合冬夏至的日出（只要刻度对称，两分点也不成问题）。因此问题的关键是这两个观测点一定要客观存在。Chankillo的东观测点比较明显——它是一片沙漠中的孤立建筑（当然，如果是个“坛台”更好），西观测点就不够明显。从西观测点（图5）看到，两至和两分点都偏北半个塔宽。如果将西观测点向南移十米，冬至、夏至和两分点都能恰好落入合适的位置。当然，这需要有实物的支持，例如在那里挖出一个坛台基址。
最大的疑问在于，塔列的南头为什么向西偏过去？从图4和图6显示的地形看，将十三塔造成一列直线并没有大的困难（只需将南头的地基垫高一些）。倘若南头真的是个悬崖，那到此为止也行（换个观测点即可），没必要向西拐弯。这一特点或许暗示，并不存在东观测点来观测日落？
与我国近年在山西襄汾陶寺发现的4100年前的太阳观测台遗址相比，Chankillo十三塔的冬夏至日出指向精度和历史年代远不及陶寺，但其建筑之雄伟，遗存之完整，则在陶寺之上。
（图1采自Google卫星地图，其它图片均来自Ghezzi1和Ruggles在Science上发表的文章）
本文原发表于：天文爱好者2007-9，62-63
（责任编辑：高丹）
